DE102009045744A1 - Device for controlling yield of predetermined amount of slurry per unit from mobile slurry container, has measuring sensor i.e. pressure sensor, detecting pressure at operating state, where pressure is exerted by slurry container on chassis - Google Patents

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Abstract

The device has a measuring sensor i.e. pressure sensor (4), detecting pressure at an operating state, where the pressure is exerted by a slurry container (5) on a chassis (2). The chassis has five pneumatic cylinders (3) of a pneumatic suspension for the container. The sensor transmits data to a control unit (6) by a wired connection. A discharging device (10) e.g. farmland injector, for slurry is provided at the chassis and the container. A flow limiter (8) is arranged between the container and the discharging device. The container is connected with the discharging device by the limiter. An independent claim is also included for a method for spreading predetermined amount of slurry from a mobile container.

Description

  • Die Längsverteilung von Gülle wird derzeit in der Weise durchgeführt, dass mit elektromagnetischen Sensoren, typischerweise Induktions-Durchflussmessern, das Durchflussvolumen von Gülle durch eine Leitung erfasst wird. Je nach Menge des erfassten Durchfluss-Volumens wird ein Durchfluss-Begrenzer geöffnet (wenn die Durchflussmenge zu niedrig ist), unverändert gelassen oder geschlossen (wenn die Durchflussmenge zu hoch ist). Diese Daten werden mit der Geschwindigkeit des fahrenden Güllebehälters korreliert, indem parallel zur Messung des ausgebrachten Volumens an Gülle die Geschwindigkeit des fahrenden Behälters erfasst wird. Eine Steuereinheit berechnet daraus, wie der Durchfluss-Begrenzer einzustellen ist.The longitudinal distribution of liquid manure is currently carried out in such a way that with electromagnetic sensors, typically induction flow meters, the flow volume of liquid manure is detected by a line. Depending on the amount of flow volume detected, a flow restrictor will be opened (if the flow is too low), left as it is or closed (if the flow is too high). These data are correlated with the speed of the moving slurry tank by detecting the speed of the moving tank in parallel with measuring the amount of manure discharged. A control unit calculates how to set the flow limiter.
  • Solche Steuervorrichtungen für das Ausbringen von Gülle werden beispielsweise als Tee-Jet® Güllecomputer 500 von TeeJet Bomlitz, Bomlitz angeboten. ME Müller Elektronik bietet eine gleich aufgebaute Steuervorrichtung. Beide Systeme können durch Kopplung mit GPS-Rechnern in sogenannte „Precision-Farming” Systeme einbezogen werden, bei denen die Ausbringmenge von Gülle dann konkret auf die Flächen abgestimmt wird, auf denen Gülle ausgebracht wird.Such control devices for land application of manure are available for example as TeeJet ® manure computer 500 TeeJet Bomlitz, Bomlitz. ME Müller Elektronik offers a control device of the same design. Both systems can be integrated into so-called "Precision Farming" systems by coupling with GPS computers, in which the application rate of manure is then specifically matched to the areas on which liquid manure is applied.
  • Elektromagnetische Induktions-Sensoren, die in den oben genannten Durchflussmessern eingesetzt werden, haben jedoch den Nachteil, dass die in ihrer Zusammensetzung von festen und flüssigen Bestandteilen schon innerhalb einer Behälterfüllung stark schwankende Gülle nicht zuverlässig erfasst werden kann. Dem kann nur durch stetig neues Kalibrieren abgeholfen werden, was aber in der Praxis nicht umsetzbar ist. Weiter werden die Sensoren oft durch Ablagerungen am Messpunkt außer Funktion gesetzt.However, electromagnetic induction sensors used in the flowmeters mentioned above have the disadvantage that the liquid composition which varies greatly in their composition of solid and liquid constituents even within a container filling can not be reliably detected. This can only be remedied by constantly re-calibrating, which is not feasible in practice. Furthermore, the sensors are often disabled by deposits at the measuring point.
  • Alternativ werden fahrbare Behälter für Gülle eingesetzt, bei denen der Güllebehälter auf Wägezellen gelagert ist, die genau und zuverlässig die Gewichtsänderungen durch den abnehmenden Fassinhalt erfassen. Sowohl die Induktionsmessung als auch die Erfassung des Gewichts durch Wägezellen erfordern die Installation von speziellen Sensoren, im Falle der Wägezellen sogar eine Neukonstruktion der fahrbaren Behälter, weil der Einsatz von Wägezellen die schwimmende Lagerung des Güllebehälters voraussetzt.Alternatively, mobile containers are used for manure, in which the manure tank is mounted on load cells that accurately and reliably detect the weight changes due to the decreasing barrel contents. Both the induction measurement and the weight measurement by load cells require the installation of special sensors, in the case of the load cells even a redesign of the mobile containers, because the use of load cells requires the floating storage of the slurry tank.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für die Verteilung von Gülle anzugeben, die auf einfache und preiswerte Weise eine gleichmäßige Verteilung der Gülle in Fahrtrichtung des fahrenden Güllebehälters auf dem Feld gewährleistet.The invention is therefore based on the object to provide a control device for the distribution of manure, which ensures a simple and inexpensive way a uniform distribution of manure in the direction of travel of the moving slurry tank on the field.
  • Erfindungsgemäß wird dies gelöst durch eine Steuervorrichtung zum Steuern des Ausbringens einer vorgegebenen Menge von Gülle je Flächeneinheit, mit
    • – einer Steuereinheit,
    • – einem Geschwindigkeits-Sensor,
    • – einem Mess-Sensor und
    • – einem Durchflussbegrenzer,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mess-Sensor ein Drucksensor ist, der im Betriebszustand den Druck erfasst, den ein Güllebehälter auf die Federung eines Fahrgestells ausübt.According to the invention this is achieved by a control device for controlling the discharge of a predetermined amount of manure per unit area, with
    • A control unit,
    • - a speed sensor,
    • - a measuring sensor and
    • A flow restrictor,
    characterized in that the measuring sensor is a pressure sensor which detects the pressure in the operating state, which exerts a slurry tank on the suspension of a chassis.
  • Erfindungsgemäß wird die Messung der abgegebenen Menge an Gülle, unabhängig von der Konsistenz bzw. Zusammensetzung der Gülle durchgeführt. Dafür wird der Drucksensor eingesetzt, der den Druck des Güllebehälters auf die Federung des Fahrgestells misst. Es können alle gängigen Druckmess-Systeme wie beispielsweise hydraulische, pneumatische oder elektrische Sensoren, die an der Federung des fahrbaren Behälters eingesetzt sind, verwendet werden. Die Druck-Sensoren messen den Druck des Güllebehälters auf die Federung, die dem Druck des Behälters ausgesetzt ist. Es liegt auf der Hand, dass der Drucksensor einfach an der ohnehin vorhandenen Federung zu installieren ist und störungsfrei arbeitet, da die jeweilige Zusammensetzung der Gülle ohne Einfluss auf die Messung ist.According to the invention, the measurement of the delivered amount of manure, regardless of the consistency or composition of the manure is performed. For this purpose, the pressure sensor is used, which measures the pressure of the slurry tank on the suspension of the chassis. It can be used all common pressure measuring systems such as hydraulic, pneumatic or electrical sensors that are used on the suspension of the mobile container. The pressure sensors measure the pressure of the manure tank on the suspension, which is exposed to the pressure of the container. It is obvious that the pressure sensor is easy to install on the already existing suspension and works trouble-free, since the particular composition of the manure has no influence on the measurement.
  • Eine bevorzugte Ausführung des eingesetzten Drucksensors misst den Druck im Millibarbereich. Der Drucksensor widersteht in einer typischen Ausführung einer maximalen Druckbelastung von mindestens 30 t. Er überträgt die erfassten Daten an eine Steuereinheit. Drucksensoren, die ausreichend Stabilität und Robustheit für den Gebrauch im Bereich Landwirtschaft und Gülleaustrag aufweisen, sind kostengünstig verfügbar.A preferred embodiment of the pressure sensor used measures the pressure in the millibar range. The pressure sensor resists in a typical design a maximum pressure load of at least 30 t. It transmits the acquired data to a control unit. Pressure sensors, which have sufficient stability and robustness for use in agriculture and manure discharge, are available at low cost.
  • Die von dem Sensor erfassten Signale über den Druck des Güllebehälters auf die Federung werden an die Steuereinheit übermittelt. Vorteilhaft messen mehrere Drucksensoren an unterschiedlichen Auflagerpunkten bzw. Federungspunkten des Güllebehälters. Aus den übermittelten Daten berechnet die Steuereinheit einen mittleren Auflagerdruck des gesamten Güllebehälters.The signals detected by the sensor via the pressure of the slurry tank on the suspension are transmitted to the control unit. Advantageously, several pressure sensors measure at different bearing points or suspension points of the slurry tank. From the transmitted data, the control unit calculates a mean bearing pressure of the entire slurry tank.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung weist weiter mindestens einen Geschwindigkeits-Sensor auf. Der Geschwindigkeits-Sensor misst die Geschwindigkeit des fahrenden Güllebehälters. Es können bekannte Sensoren zur Erfassung der Geschwindigkeit eingesetzt werden. Das System funktioniert mit jedem Geschwindigkeitssensor der Daten an eine Steuereinheit übertragen kann. Die Effizienz steigt jedoch, wenn der Geschwindigkeitssensor mit einer Genauigkeit von ±1 km/h oder noch genauer misst. Je höher die Messgenauigkeit umso gleichmäßiger kann die Gülle Ausgetragen werden.The control device according to the invention further comprises at least one speed sensor. The speed sensor measures the speed of the moving slurry tank. Known sensors for detecting the speed can be used. The system works with any speed sensor that can transmit data to a control unit. However, the efficiency increases when the speed sensor with accuracy of ± 1 km / h or even more accurate. The higher the measuring accuracy the smoother the manure can be discharged.
  • Typische Sensoren für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung sind beispielsweise Sensoren auf mechanischer, elektronischer oder optischer Grundlage, die in der Regel an einem Rad des Fahrzeugs installiert werden. Auch ein Sensor, der mittels GPS ermittelte Geschwindigkeitswerte ermittelt, ist einsetzbar. Der Geschwindigkeitssensor leitet oder sendet Signale zur Steuereinheit. Der Messzeitpunkt des Geschwindigkeitssensors ist bevorzugt zeitnah zu einem Messzeitpunkt des Drucksensors.Typical sensors for the control device according to the invention are, for example, sensors on a mechanical, electronic or optical basis, which are usually installed on a wheel of the vehicle. A sensor that determines speed values determined by means of GPS can also be used. The speed sensor routes or sends signals to the control unit. The measuring time of the speed sensor is preferably timely to a measuring time of the pressure sensor.
  • Die Datenübertragung von dem Druck- und dem Geschwindigkeitssensor und/oder vom Durchflussbegrenzer zur Steuereinheit und umgekehrt kann durch drahtgebundene und/oder drahtlose Mittel zur Übertragung der Signale stattfinden. Mögliche Beispiele dafür sind optische Kabel, Bluetooth oder Wireless-Lan. Auch die Signalgebung ist je nach Bauart des Sensors unterschiedlich. Beispielsweise können optische oder elektrische Signale versendet werden.The data transmission from the pressure and velocity sensors and / or the flow restrictor to the control unit and vice versa can take place by wired and / or wireless means for transmitting the signals. Possible examples are optical cables, Bluetooth or wireless LAN. The signaling is different depending on the design of the sensor. For example, optical or electrical signals can be sent.
  • Die Steuereinheit ist für den Empfang der von den Sensoren bereitgestellten Daten, deren Verarbeitung und zum Senden von Signalen an den Durchflussbegrenzer ausgelegt. Die Steuereinheit besteht aus bekannten Mikroprozessoren und gegebenenfalls Speicherelementen, die eine ausreichende Kapazität haben um die Signalfolgen umzusetzen.The control unit is designed to receive the data provided by the sensors, process them, and send signals to the flow restrictor. The control unit consists of known microprocessors and optionally memory elements which have sufficient capacity to implement the signal sequences.
  • Der erfindungsgemäße Vorteil liegt neben der bereits erwähnten einfachen Anordnung und dem robusten und stabilen Betrieb der Druck-basierten Steuereinheit im automatischen Ablauf von Signalerfassung, Signalverarbeitung und Einstellen des Durchflussbegrenzers. Der Fahrzeugführer muss bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung nicht manuell steuern.The advantage of the invention lies in addition to the already mentioned simple arrangement and the robust and stable operation of the pressure-based control unit in the automatic sequence of signal acquisition, signal processing and adjusting the flow restrictor. The vehicle driver does not have to manually control the control device according to the invention.
  • Im Betrieb empfängt die Steuereinheit wiederholt die Signale der Sensoren, setzt sie um, verarbeitet sie und passt die Ausbringmenge an Gülle je Flächeeinheit durch Steuerung des Durchflussbegrenzers an. Die Steuereinheit berücksichtigt die kurzfristigen Änderungen in der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit und der aktuellen Druckbelastung der Auflager.In operation, the control unit repeatedly receives the signals from the sensors, converts them, processes them and adjusts the output of slurry per unit area by controlling the flow restrictor. The control unit takes into account the short-term changes in the current travel speed and the current pressure load of the supports.
  • Der Durchflussbegrenzer ist aus dem Stand der Technik bekannt. Er funktioniert in der Regel dadurch, dass Leitungsquerschnitte erweitert oder verengt werden. Alternativ werden Bypass-Leitungen angeordnet, die einen Teilstrom der Gülle nicht zum Verteiler führen sondern wieder zurück in den Behälter leiten. Es ist auch möglich jeden anderen Durchflussbegrenzer einzusetzen, der die Anforderungen erfüllt und über die Signalgebung der Steuereinheit ansteuerbar ist.The flow restrictor is known in the art. It usually works by expanding or narrowing pipe sections. Alternatively, bypass lines are arranged, which do not lead a partial flow of the liquid manure to the distributor but lead back into the container. It is also possible to use any other flow restrictor that meets the requirements and can be controlled via the signaling of the control unit.
  • Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung bei bekannten Austragsvorrichtungen anwendbar. Bei allen heutigen Austragsvorrichtungen wie z. B. Schleppschlauchvorrichtungen, Düsenbalkensystemen und andere spezielle Austragsvorrichtungen wie z. B. Ackerlandinjektoren, verschiedenen Schlitzgeräten, Schleppschuhverteilern oder auch Grubbersystemen wird durch die erfindungsgemäße Steuervorrichtung die Austragseffizienz erhöht. Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung, dass ein Nachrüsten bereits vorhandener Systeme möglich ist.The control device according to the invention is particularly advantageously applicable to known discharge devices. In all today discharge devices such. B. Schleppschlauchvorrichtungen, nozzle beam systems and other special discharge devices such. As farmland injectors, various slit devices, Schleppschuhverteilern or cultivator systems is increased by the control device according to the invention, the discharge efficiency. It is a particular advantage of the control device according to the invention that retrofitting of already existing systems is possible.
  • Die Nachrüstung der erfindungsgemäßen Steuereinheit erfolgt nach Bedarf und nach bereits vorhandenen Komponenten. Beispielweise kann ein vorhandener fahrbarer Güllebehälter der eine Steuereinheit aufweist, die einen Durchflussbegrenzer regelt, mit mindestens einem Drucksensor, mindestens einem Geschwindigkeitssensor und einem Softwareupdate der vorhandenen Steuereinheit, aufgerüstet werden. Das Software-Update vermittelt der Steuereinheit die notwendigen Algorithmen, so dass sie die im Rahmen der Erfindung notwendigen Funktionen ausüben kann.The retrofitting of the control unit according to the invention is carried out as needed and according to existing components. For example, an existing mobile manure tank having a control unit that controls a flow restrictor, be upgraded with at least one pressure sensor, at least one speed sensor and a software update of the existing control unit. The software update provides the control unit with the necessary algorithms so that it can perform the necessary functions within the scope of the invention.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Steuereinheit Ausgangsdaten vorzugeben. Die Steuereinheit kann insbesondere Daten zur Fahrtstrecke, der im Behälter vorhandenen Gülle, der je Flächeneinheit auszubringende Menge an Gülle und Daten zur geplanten Fahrtgeschwindigkeit speichern. Automatisch empfangen und verarbeiten kann die Steuereinheit insbesondere die Daten des Drucksensors und des Geschwindigkeitssensors. Automatisch versendet die Steuereinheit insbesondere die Steuerungssignale an den Durchflussbegrenzer.In a preferred embodiment, the control unit is to specify output data. In particular, the control unit can store data on the journey route, the liquid manure present in the container, the quantity of liquid manure to be delivered per unit area and data on the planned travel speed. The control unit can in particular automatically receive and process the data of the pressure sensor and the speed sensor. The control unit in particular automatically sends the control signals to the flow restrictor.
  • Die Vorgabe der Ausgangsdaten kann vor Beginn der Austragung durch manuelle Eingabe oder automatische Erfassung bzw. Datenübertragung erfolgen. Zur automatischen Erfassung von externen Daten, wie z. B. der eingefüllten Menge an Gülle in den fahrbaren Behälter, muss die Steuereinheit mit einer entsprechenden Schnittstelle versehen sein. Die vorab gespeicherten Daten, sorgen für eine weitere Vergleichmäßigung der Gülleausbringung in Fahrtrichtung, wenn sie mit den gemessenen Daten korreliert werden.The specification of the output data can be done before the start of the discharge by manual input or automatic detection or data transmission. For automatic acquisition of external data, such as As the filled amount of liquid manure in the mobile container, the control unit must be provided with a corresponding interface. The pre-stored data provide further homogenization of the slurry output in the direction of travel, when correlated with the measured data.
  • Damit eine möglichst genaue Anpassung der Ausbringmenge erfolgt, und auch eine partielle Über- bzw. Unterdüngung vermieden wird, erfolgt ausreichend oft eine Anpassung der Durchflussmenge an die Fahrtgeschwindigkeit. Die Veränderungen der Fahrtgeschwindigkeit können sehr schnell, durch z. B. Anfahren oder Abbremsen oder auch über längere Zeiträume, bei Anstiegen oder Gefälle, erfolgen. Die Anpassung der Austragsmenge an Schwankungen der Geschwindigkeit wird durch eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung erreicht, bei der die Sensoren den Auflagerdruck und die Geschwindigkeit mindestens alle 15 Sekunden, vorzugsweise mindestens alle 10 Sekunden, bevorzugt mindestens alle 5 Sekunden, vorteilhaft einmal je Sekunde erfassen und die Steuereinheit die von den Sensoren empfangenen Daten mindestens alle 15 Sekunden, vorzugsweise mindestens alle 10 Sekunden, bevorzugt mindestens alle 5 Sekunden, vorteilhaft einmal je Sekunde verarbeitet und an den Durchflussbegrenzer übermittelt.In order to achieve the most accurate adaptation of the application rate, and also a partial over- or under-fertilization is avoided, there is sufficient often an adjustment of the flow rate to the speed of travel. The changes in the speed can very quickly, z. B. starting or braking or over longer periods, on ascents or descents. The adaptation of the discharge amount to fluctuations in the speed is achieved by a particularly preferred embodiment of the control device, in which the sensors detect the support pressure and the speed at least every 15 seconds, preferably at least every 10 seconds, preferably at least every 5 seconds, preferably once per second, and the control unit processes the data received from the sensors at least every 15 seconds, preferably at least every 10 seconds, preferably at least every 5 seconds, advantageously once per second, and transmits it to the flow restrictor.
  • Anders ausgedrückt werden mindestens 500 Messungen je ausgebrachtem Kubikmeter Gülle durchgeführt, sodass jeweils nach Ausbringen von 2 Liter Gülle eine weitere Messung erfolgt mit der Möglichkeit, die Ausbringmenge anzupassen. Bevorzugt werden mehr als 1 000 Messungen je Kubikmeter Gülle vorgenommen. Besonders bevorzugt werden mehr als 10 000 Messungen je Kubikmeter Gülle vorgenommen. Liegt die Anzahl der Messungen zwischen 1 000 Messungen und 10 000 Messungen je Kubikmeter auszubringender Gülle, wird ein sehr gleichmäßiges Austragsverhalten in Fahrtrichtung der Gülle erreicht.In other words, at least 500 measurements per metered cubic meter of manure are carried out, so that after each application of 2 liters of slurry, a further measurement is made with the possibility of adjusting the application rate. Preference is given to making more than 1,000 measurements per cubic meter of manure. More preferably, more than 10,000 measurements per cubic meter of slurry are made. If the number of measurements is between 1 000 measurements and 10 000 measurements per cubic meter of liquid manure to be delivered, a very uniform discharge behavior in the direction of travel of the liquid manure is achieved.
  • Die Steuereinheit bekommt Vorgaben zum Austrag von Gülle anhand derer sie die gemessenen und empfangenen Daten mit den Vorgaben korreliert. Diese Vorgaben können verschiedene Parameter betreffen, wie z. B. die im Güllebehälter vorhandene Gülle in Volumeneinheiten, die vorgesehene Austragsmenge je Fahrtstrecke oder die theoretische Fahrgeschwindigkeit. Diese Vorgaben dienen der Steuereinheit, durch Abgleich mit den aktuell gemessenen Daten, zur Anpassung der aktuellen Austragsmenge an Gülle je Flächeneinheit an die vorgegebene Menge an Gülle je Flächeneinheit.The control unit receives instructions for the discharge of liquid manure on the basis of which it correlates the measured and received data with the specifications. These specifications can affect various parameters, such. B. the liquid manure present in the manure tank in volume units, the intended discharge amount per route or the theoretical driving speed. These specifications are used by the control unit, by comparison with the currently measured data, to adapt the current discharge quantity of manure per unit area to the specified amount of manure per unit area.
  • Bei bspw. Veränderungen der Geschwindigkeit und damit verbundenen Schwankungen in der Austragsmenge an Gülle je Flächeneinheit müssen, bei einer einfachen Ausführungsform der Steuervorrichtung, die Vorgaben zur Austragsmenge je Fahrtstrecke, laufend manuell angepasst werden.In the case of, for example, changes in the speed and associated fluctuations in the discharge quantity of liquid manure per unit area, in a simple embodiment of the control device, the specifications for the discharge quantity per route must be adapted manually on an ongoing basis.
  • Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung liegt in der automatischen Anpassung der Austragsmenge an Gülle je Flächeneinheit auf der Basis von tatsächlich aktuell ermittelten Werten. Aus mindestens zwei nacheinander stattfindenden Messungen des Drucksensors ermittelt die Steuereinheit den Differenzdruck zwischen einer aktuellen und einer vorangegangenen Messung.A particular advantage of the control device according to the invention lies in the automatic adaptation of the discharge quantity of manure per unit area on the basis of actually actually determined values. From at least two successive measurements of the pressure sensor, the control unit determines the differential pressure between a current and a previous measurement.
  • Die bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eine Korrelation zwischen der aktuellen Messung und einer beliebig vorangegangenen Messung stattfindet. Dadurch wird gewährleistet, dass auch längere Zeiträume erfasst werden können.The preferred embodiment provides that a correlation between the current measurement and any previous measurement takes place. This ensures that even longer periods can be recorded.
  • Durch zeitnahes Abfragen des Geschwindigkeitssensors und Korrelation der erhaltenen Geschwindigkeitsdaten mit den Druckdaten ermittelt die Steuereinheit die exakte Menge der ausgetragenen Gülle je Fläche sowie Abweichungen von der Vorgabe und passt gegebenenfalls, für die weitere Fahrt, den Durchflussbegrenzer entsprechend der Vorgabe an.By promptly querying the speed sensor and correlating the obtained speed data with the pressure data, the control unit determines the exact amount of liquid manure discharged per area and deviations from the specification and optionally adapts, for further travel, the flow restrictor according to the specification.
  • Die Korrelation zwischen der aktuellen Messung und einer beliebig vorangegangenen Messung ermöglicht es, die Regulierung des Durchflussbegrenzers auf einen sehr kurzen Messzeitraum, zum kurzfristigen Reagieren auf plötzliche Veränderungen zu beziehen, oder sie auf einem längeren Messzeitraum zu stützen, etwa für eine Durchschnittsregulierung.The correlation between the current measurement and any previous measurement makes it possible to relate the regulation of the flow restrictor to a very short measurement period, to react in the short term to sudden changes, or to support it over a longer measurement period, such as for average regulation.
  • Bei einer optimierten Ausführungsform regelt die Steuereinheit den Durchflussbegrenzer bei jeder Abweichung der Austragsmenge an Gülle von der Vorgabe. Als für die Erfindung brauchbar erwiesen hat sich bereits eine Regelung des Durchflussbegrenzers durch die Steuereinheit bei Abweichungen um mindestens 3%, vorzugsweise um mindestens 2%, bevorzugt mindestens 1%, von dem Vorgabe-Wert für den Gülleaustrag je Flächeneinheit.In an optimized embodiment, the control unit regulates the flow restrictor for each deviation of the discharge amount of manure from the specification. As already proved useful for the invention, a control of the flow restrictor by the control unit has already deviated by at least 3%, preferably by at least 2%, preferably at least 1%, from the default value for the slurry discharge per unit area.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass zwischen einer höheren Genauigkeit die mit häufigen Stellvorgängen und damit einem stärkerem Verschleiß am Durchflussbegrenzer und einer weniger genauen Verteilung der Gülle je Flächeneinheit mit weniger Verschleiß am Durchflussbegrenzer abgewogen werden kann.A particular advantage of the invention is that between higher accuracy can be balanced with frequent adjustments and thus a greater wear on the flow restrictor and a less accurate distribution of manure per unit area with less wear on the flow restrictor.
  • Da die Steuereinheit sich auf zurückliegende Daten bezieht, ist die Genauigkeit der Verteilung davon abhängig, wie genau die Erfassung der Ausbringmenge während des jeweiligen Messzeitraums gewesen ist. Besonders bei kurzen Mess-Zeiträumen als Grundlage zur Erfassung und Steuerung der Ausbringmenge werden nur geringe Druckunterschiede an den Drucksensoren gemessen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drucksensor dadurch gekennzeichnet, dass er den Auflagerdruck bis in den Millibarbereich misst. Die Steuereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die Druckdifferenz von zwei Messungen im Millibarbereich ermittelt und verarbeitet.Since the control unit refers to past data, the accuracy of the distribution depends on how accurate the coverage of the application rate during the respective measurement period has been. Especially with short measurement periods as a basis for recording and controlling the application rate only small pressure differences are measured at the pressure sensors. In a preferred embodiment, the pressure sensor is characterized in that it measures the bearing pressure down to the millibar range. The control unit is characterized in that it determines and processes the pressure difference of two measurements in the millibar range.
  • Durch den Drucksensor ist die Steuereinheit in der Lage, das Gewicht der eingefüllten Menge an Gülle zu bestimmen. Bei mehreren Drucksensoren ermittelt die Steuereinheit einen mittleren Auflagerdruck bzw. Druck auf die Federung, um unterschiedliche Belastungen der Sensoren durch z. B. Schieflage auszugleichen. Die Erfassung des Auflagerdruckes durch den Drucksensor erfolgt direkt am Auflager. Die Bauart des Sensors ist auf die Bauart der Federung abgestimmt. Alle gängigen Druck-Sensoren, wie z. B. pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch messende Druck-Sensoren, können eingesetzt werden, die die oben aufgeführten Anforderungen erfüllen. Diese Druck-Sensoren werden bevorzugt in einer korrespondierenden pneumatischen oder hydraulischen Federung eingesetzt, die dem Druck des Gülle-Behälters ausgesetzt ist. Da auch unterschiedliche Federungen eingesetzt werden, z. B. eine hydraulische Federung an der Deichsel und pneumatische Federung am fahrbaren Güllebehälter, können auch unterschiedliche Sensoren eingesetzt werden. Die Steuereinheit ist ohne weiteres in der Lage, deren Signale zu verarbeiten.Through the pressure sensor, the control unit is able to determine the weight of the filled amount of manure. If several pressure sensors are used, the control unit determines a mean bearing pressure or pressure on the suspension to different loads of the sensors by z. B. balance imbalance. The bearing pressure is recorded by the pressure sensor directly on the support. The design of the sensor is matched to the design of the suspension. All common pressure sensors, such. As pneumatic, hydraulic or electrical measuring pressure sensors, can be used, which meet the requirements listed above. These pressure sensors are preferably used in a corresponding pneumatic or hydraulic suspension, which is exposed to the pressure of the slurry tank. Since different suspensions are used, for. As a hydraulic suspension on the drawbar and pneumatic suspension on mobile slurry tank, different sensors can be used. The control unit is easily able to process their signals.
  • Im Folgenden werden Details der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:In the following, details of the invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment. It shows:
  • 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung. 1 a schematic representation of the control device according to the invention.
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Steuervorrichtung, angebaut an einem fahrbaren Güllebehälter. Der fahrbare Güllebehälter weist ein straßen- und feldtaugliches, luftbereiftes, zweiachsigen Fahrgestell 2 auf. Das Fahrgestell ist dazu ausgelegt, von einem Zugfahrzeug, hier nicht näher dargestellt, gezogen zu werden. Die Steuervorrichtung ist am Fahrgestell 2 angebracht. Das Fahrgestell 2 ist mit fünf Zylindern einer pneumatischen Federung 3 für einen Güllebehälter 5 ausgestattet. Der Güllebehälter 5 hat ein Volumen von 10 m3. Der Behälter 5 ist von oben mit Gülle zu befüllen und hat an der hinteren Stirnseite einen Auslass für Gülle. 1 shows a schematic representation of the control device according to the invention, mounted on a mobile slurry tank. The mobile manure tank has a road and field suitable, pneumatic, biaxial chassis 2 on. The chassis is designed to be pulled by a towing vehicle, not shown here. The control device is on the chassis 2 appropriate. The chassis 2 is with five cylinders of a pneumatic suspension 3 for a manure container 5 fitted. The manure tank 5 has a volume of 10 m 3 . The container 5 is to fill from above with manure and has at the rear end an outlet for manure.
  • Die Pneumatik-Zylinder 3 sind jeweils mit einem Sensor 4 zur Aufnahme des Auflagerdrucks versehen. Die Sensoren 4 senden ihre Daten durch eine drahtgebundene Verbindung, hier nicht näher dargestellt, an die Steuereinheit 6. Um unterschiedliche Belastungen der einzelnen Zylinder 3 auszugleichen und die Weiterverarbeitung zu vereinfachen, wird von der Steuereinheit 6 ein mittlerer Auflagerdruck für alle weiteren Berechnungen ermittelt.The pneumatic cylinder 3 are each with a sensor 4 provided for receiving the bearing pressure. The sensors 4 send their data through a wired connection, not shown here, to the control unit 6 , To different loads of each cylinder 3 to balance and to simplify the further processing is provided by the control unit 6 a mean bearing pressure determined for all further calculations.
  • Weiter ist am Fahrgestell 2 und dem Behälter 5 eine Austragsvorrichtung 10 für Gülle, in diesem Fall eine Schleppschlauchvorrichtung 10, befestigt. Zwischen dem Güllebehälter 5 und der Austragsvorrichtung 10 ist ein Durchflussbegrenzer 8 angeordnet. Der Güllebehälter 5 ist durch Schläuche 7, 9 über den Durchflussbegrenzer 8 mit der Austragsvorrichtung 10 verbunden.Next is on the chassis 2 and the container 5 a discharge device 10 for manure, in this case a dribble hose device 10 , attached. Between the slurry tank 5 and the discharge device 10 is a flow restrictor 8th arranged. The manure tank 5 is through hoses 7 . 9 over the flow restrictor 8th with the discharge device 10 connected.
  • Der Durchflussbegrenzer 8 regelt durch Veränderung des Zuleitungsquerschnitts der Zuleitungen 9 zur Austragsvorrichtung die Durchflussmenge an Gülle. Die Veränderung des Zuleitungsquerschnitts erfolgt durch mit Pressluft aufblasbare Ballons, die durch Aufblasen den Zuleitungsquerschnitte verkleinern oder durch Ablassen der Luft im Ballon den Zuleitungsquerschnitt vergrößern. Der Zuleitungsquerschnitt ist stufenlos von vollständig geöffnet bis vollständig geschlossen zu verstellen. Der Durchflussbegrenzer 8 steht drahtgebunden, hier nicht näher dargestellt, mit der Steuereinheit 6 in Verbindung. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung setzt sich aus der Steuereinheit 6, den Sensoren 4 zur Druckmessung, dem Sensor zur Geschwindigkeitsmessung und dem Durchflussbegrenzer 8 zusammen.The flow limiter 8th regulates by changing the supply cross section of the supply lines 9 for the discharge device, the flow rate of liquid manure. The change in the supply line cross section is made by inflatable with compressed air balloons, which reduce by inflating the supply cross-sections or increase by draining the air in the balloon, the supply cross-section. The supply line cross-section can be infinitely adjusted from fully open to fully closed. The flow limiter 8th is wired, not shown here, with the control unit 6 in connection. The control device according to the invention is composed of the control unit 6 , the sensors 4 for pressure measurement, the sensor for speed measurement and the flow limiter 8th together.
  • Vor dem Befüllen wird der Auflagerdruck über manuelle Eingabe an der Steuereinheit 6 auf Null gesetzt. Während des Befüllvorgangs des Güllebehälters 5 befindet sich das Zugfahrzeug mit dem angehängten Fahrgestell 2 im Stillstand. Die Funktionen der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung werden während des Stillstands nicht genutzt. Nach dem Befüllen werden in der Steuereinheit 6 die Volumendaten der befüllten Menge an Gülle und die vorgesehene Austragsmenge an Gülle je Flächeneinheit durch manuelle Eingabe gespeichert. Die an den Pneumatik-Zylindern 3 angebrachten Sensoren 4 messen nach dem Befüllen den Auflagerdruck des Güllebehälters 5 und senden die Daten an die Steuereinheit 6.Before filling, the bearing pressure is set by manual input to the control unit 6 set to zero. During the filling process of the slurry tank 5 is the towing vehicle with the attached chassis 2 at standstill. The functions of the control device according to the invention are not used during standstill. After filling are in the control unit 6 the volume data of the filled amount of liquid manure and the intended discharge amount of manure per unit area are stored by manual input. The on the pneumatic cylinders 3 attached sensors 4 measure the support pressure of the slurry tank after filling 5 and send the data to the control unit 6 ,
  • Die Geschwindigkeitsmessung erfolgt während des Ausbringens der Gülle durch eine mechanische Welle, die hier nicht näher dargestellt ist. Ein Sensor an diesen misst die Geschwindigkeit am Rad 1 des Anhängers. Die Signale werden drahtgebunden, hier nicht näher dargestellt, zur Steuereinheit 6 übertragen. Die Steuereinheit 6 nimmt die Signale des Geschwindigkeitssensors auf und verarbeitet sie.The speed measurement takes place during the discharge of manure by a mechanical shaft, which is not shown here. A sensor on these measures the speed at the wheel 1 of the trailer. The signals are wired, not shown here, to the control unit 6 transfer. The control unit 6 picks up the speed sensor signals and processes them.
  • Mit Beginn der Austragung stehen der Steuereinheit 6 noch keine aktuellen Fahrtdaten zur Verfügung. Der Durchflussbegrenzer 8 lässt keine Gülle durch. Für die jeweilige Anfahrtsphase der Austragung gibt es zwei mögliche Varianten.With the beginning of the discharge are the control unit 6 no current trip data available. The flow limiter 8th does not let manure through. There are two possible variants for the respective departure phase of the event.
  • Bei der ersten Variante wird die Austragung mit einer vorgegebenen Menge an Gülle je Flächeneinheit begonnen. Der Durchflussbegrenzer 8 wird mit Fahrtbeginn auf die vorgegebene auszutragende Menge bezogen auf eine gewählte Geschwindigkeit geöffnet.In the first variant, the discharge is started with a predetermined amount of manure per unit area. The flow limiter 8th is opened with the start of the journey to the specified amount to be discharged based on a selected speed.
  • Bei der zweiten Variante bleibt der Durchflussbegrenzer 8 solange geschlossen, bis jeweils mindestens zwei Messungen der Geschwindigkeit und vom Auflagerdruck bei der Steuereinheit 6 vorliegen. Die Steuereinheit 6 korreliert die Daten mit den Vorgaben und stellt den Durchflussbegrenzer 8, der Fahrtgeschwindigkeit angepasst, ein.In the second variant, the flow limiter remains 8th closed until at least two measurements of the speed and the bearing pressure at the control unit 6 available. The control unit 6 correlates the data with the specifications and provides the flow restrictor 8th Adjusting the speed of travel.
  • Bei beiden Varianten starten die Messungen der Sensoren 4 in dem Moment, in dem sich der Güllebehälter 5 in Bewegung setzt. Die Messungen finden im Sekundenabstand statt. Bei der zweiten Variante beginnt der Gülleaustrag im Verhältnis zur Anfahrt leicht verzögert. Dafür wird das Risiko einer grundsätzlichen Überdüngung, des Anfahrtsbereiches von einem Feld, vermieden.Both versions start the measurements of the sensors 4 in the moment in which the manure tank 5 sets in motion. The measurements take place every second. In the second variant, the manure discharge begins slightly delayed in relation to the approach. For this, the risk of a general over-fertilization, the approach area of a field, is avoided.
  • Sobald der Steuereinheit 6 zwei oder mehr nacheinander liegende Messungen von jeweils Druck- und Geschwindigkeitssensor zur Verfügung stehen, ermittelt sie die durchschnittliche Fahrtgeschwindigkeit zwischen den beiden letzten Druckmesszeitpunkten und die Druckdifferenz zwischen den beiden Druckmessungen und korreliert diese Daten mit der vorgegebenen Austragsmenge. Die Anzahl der Messungen von Druck und Geschwindigkeit können von 500 Messungen bis zu mehr als 10.000 Messungen je ausgebrachtem Kubikmeter Gülle betragen. Vorliegend werden 1000 Messungen je Kubikmeter durchgeführt.Once the control unit 6 two or more consecutive measurements of each pressure and speed sensor available, it determines the average speed between the last two pressure measurement times and the pressure difference between the two pressure measurements and correlates these data with the specified discharge. The number of measurements of pressure and speed can range from 500 measurements to more than 10,000 measurements per metered cubic meter of manure. In the present case, 1000 measurements per cubic meter are carried out.
  • Bei einer Abweichung der Austragsmenge von mehr als 1% zur Vorgabe, sendet die Steuereinheit 6 ein Signal an den Durchflussbegrenzer 8. Dieser reguliert durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Zuleitungsquerschnittes zur Austragsvorrichtung 10 die auszutragende Menge an Gülle.If the discharge quantity deviates more than 1% from the specification, the control unit sends 6 a signal to the flow restrictor 8th , This regulated by enlargement or reduction of the supply line cross-section to the discharge device 10 the amount of manure to be discharged.
  • Während des Austrags der Gülle stehen dem Fahrzeugführer zwei Messvarianten zur Verfügung, die er der Steuereinheit 6 vorgeben kann.During the discharge of the manure, the vehicle driver has two measuring variants available to him, which he supplies to the control unit 6 pretend.
  • Zum einen kann die Steuereinheit 6 als Basis für die Regulierung die beiden letzten Messzeitpunkte nehmen und zum anderen zwei beliebige Messzeitpunkte bspw. den letzten und den ersten Messzeitpunkt. Dadurch ist es möglich, dem Gelände angepasst, eine Regulierung auf Basis von schnellen und unerwarteten Fahrtgeschwindigkeitsänderungen oder auf Basis eines länger andauernden Zeitraums vorzunehmen.For one, the control unit 6 as the basis for the regulation take the last two measurement times and on the other two arbitrary measurement times, for example, the last and the first measurement time. This makes it possible, adapted to the terrain, to make a regulation based on fast and unexpected changes in the speed of travel or on the basis of a longer lasting period.

Claims (8)

  1. Steuervorrichtung zum Steuern des Ausbringens einer vorgegebenen Menge von Gülle je Flächeneinheit, mit – einer Steuereinheit, – einem Geschwindigkeits-Sensor, – einem Mess-Sensor und – einem Durchflussbegrenzer, dadurch gekennzeichnet, dass der Mess-Sensor ein Drucksensor ist, der im Betriebszustand den Druck erfasst, den ein Güllebehälter auf ein Fahrgestell ausübt.Control device for controlling the discharge of a predetermined amount of manure per unit area, comprising - a control unit, - a speed sensor, - a measuring sensor and - a flow restrictor, characterized in that the measuring sensor is a pressure sensor which in the operating state Detects pressure that a slurry tank exerts on a chassis.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung so ausgelegt ist, dass der Druck, den der Güllebehälter auf ein Fahrgestell ausübt, mindestens 500 mal, vorzugsweise mindestens 1000 mal, bevorzugt mindestens 10000 mal je Kubikmeter Ausbringmenge erfasst wird.Control device according to claim 1, characterized in that the control device is designed so that the pressure exerted by the slurry container on a chassis, at least 500 times, preferably at least 1000 times, preferably at least 10,000 times per cubic meter application rate is detected.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung zum Erfassen von Druckunterschieden im Millibar-Bereich ausgelegt ist.Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the control device is designed to detect pressure differences in the millibar range.
  4. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor dazu ausgelegt ist, den Druck des Güllebehälters auf Auflager eines pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch gelagerten Behälters zu erfassen.Control device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor is adapted to detect the pressure of the slurry container on supports of a pneumatically, hydraulically or mechanically mounted container.
  5. Fahrbarer Behälter zur Aufnahme von Gülle, mit – einem Fahrgestell, – einem auf dem Fahrgestell gelagerten Behälter und mit – Mitteln zum Austragen von Gülle, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrbare Behälter mit einer Steuervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgestattet ist.Mobile container for holding liquid manure, with - a chassis, - A container mounted on the chassis and with - means for discharging manure, characterized in that the mobile container is equipped with a control device according to at least one of claims 1 to 4.
  6. Verfahren zum Ausbringen einer vorgegebenen Menge an Gülle aus einem fahrbaren Behälter mit den Schritten: – Erfassen der Geschwindigkeit des fahrbaren Behälters durch einen Geschwindigkeitssensor, wobei die Steuereinheit aus einer ersten und einer zweiten Geschwindigkeitsmessung eine Durchschnittsgeschwindigkeit ermittelt, – Erfassen des Drucks des fahrbaren Behälters auf das Fahrgestell, wobei die Steuereinheit aus zwei Messungen einen Differenzdruck ermittelt, – Ermittlung der ausgebrachten Menge an Gülle je Zeiteinheit durch die Steuereinheit, – Korrelation der ausgebrachten Menge an Gülle mit der vorgegebenen, auszubringenden Menge an Gülle durch die Steuereinheit sowie – Ausgeben eines Signals von der Steuereinheit an einen Durchflussbegrenzer zum Steuern der auszubringenden Menge an Gülle.Method for applying a predetermined amount of manure from a mobile container, comprising the steps of: Detecting the speed of the mobile container by a speed sensor, wherein the control unit determines an average speed from a first and a second speed measurement, Detecting the pressure of the mobile container on the chassis, whereby the control unit determines a differential pressure from two measurements, - determination by the control unit of the amount of manure discharged per unit of time, - Correlation of the discharged amount of manure with the predetermined amount of manure to be discharged by the control unit and Outputting a signal from the control unit to a flow restrictor for controlling the amount of manure to be discharged.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck, den der Güllebehälter auf ein Fahrgestell ausübt, mindestens 500 mal, vorzugsweise mindestens 1000 mal, bevorzugt mindestens 10000 mal je Kubikmeter Ausbringmenge erfasst wird.A method according to claim 6, characterized in that the pressure exerted by the slurry tank on a chassis, at least 500 times, preferably at least 1000 times, preferably at least 10,000 times per cubic meter application rate is detected.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit den Durchflussbegrenzer bei einer Abweichung von der Vorgabe der auszubringenden Menge an Gülle von mindestens ±3%, vorzugsweise um mindestens ±2%, bevorzugt um mindestens ±1%, vorteilhaft bei jeder Abweichung ansteuert. A method according to claim 6 or 7, characterized in that the control unit the flow limiter at a deviation from the specification of the amount of manure to be discharged of at least ± 3%, preferably at least ± 2%, preferably at least ± 1%, advantageously at each deviation controls.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2992748A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-09 Josef Kotte Landtechnik GmbH & Co. KG Method for the application of liquid manure
CN111024198A (en) * 2018-10-10 2020-04-17 寿光天顺达农业科技有限公司 Liquid manure integration fertilizer distributor detection device

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